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两个半径均为R的金属球，分别带电q和-3q，当球心相距r=3R放置时，两球的相互作用力为F，若将两球接触后放回原来的位置，则两球之间的相互作用力大小为（　　） A.F B.等于13F C.大于13F D.

分类: 作业答案 • 2021-12-18 12:03:49
问题描述：

两个半径均为R的金属球，分别带电q和-3q，当球心相距r=3R放置时，两球的相互作用力为F，若将两球接触后放回原来的位置，则两球之间的相互作用力大小为（　　）
A. F
B. 等于

1
3
F
C. 大于
1
3
F
D. 小于
1
3
F

答

先将两个小球视为点电荷，由库仑定律可得：
两球接触前的库仑力F＝

kq×3q
r2
＝
3kqq
r2
；
而两球接触后平分电量，则两球的电量q′＝
q−3q
2
＝−q
则作用力F′＝
kqq
r2
＝
1
3
F
要考虑到两个小球不是点电荷，同性电荷相互排斥，所以接触后两个电荷之间的实际作用力要小于F′；异性电荷相互吸引，所以接触前两个电荷之间的实际作用力要大于F；所以接触后两个电荷之间的实际作用力要小于
1
3
F．故选项D正确；
故选：D

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